DE10018721B4 - Adjustable coolant pump with ring-shaped solenoid - Google Patents

Adjustable coolant pump with ring-shaped solenoid Download PDF

Info

Publication number
DE10018721B4
DE10018721B4 DE10018721A DE10018721A DE10018721B4 DE 10018721 B4 DE10018721 B4 DE 10018721B4 DE 10018721 A DE10018721 A DE 10018721A DE 10018721 A DE10018721 A DE 10018721A DE 10018721 B4 DE10018721 B4 DE 10018721B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ring
bearing
pot
impeller
pump housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE10018721A
Other languages
German (de)
Other versions
DE10018721A1 (en
Inventor
Eugen Dr. Schmidt
Franz Dipl.-Ing. Pawellek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidec GPM GmbH
Original Assignee
Geraete und Pumpenbau GmbH Dr Eugen Schmidt
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Geraete und Pumpenbau GmbH Dr Eugen Schmidt filed Critical Geraete und Pumpenbau GmbH Dr Eugen Schmidt
Priority to DE10018721A priority Critical patent/DE10018721B4/en
Publication of DE10018721A1 publication Critical patent/DE10018721A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10018721B4 publication Critical patent/DE10018721B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00Pumping installations or systems
    • F04D13/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/021Units comprising pumps and their driving means containing a coupling
    • F04D13/024Units comprising pumps and their driving means containing a coupling a magnetic coupling
    • F04D13/027Details of the magnetic circuit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/10Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/164Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control by varying pump speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00Pumping installations or systems
    • F04D13/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/021Units comprising pumps and their driving means containing a coupling
    • F04D13/022Units comprising pumps and their driving means containing a coupling a coupling allowing slip, e.g. torque converter
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00Pumping installations or systems
    • F04D13/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/021Units comprising pumps and their driving means containing a coupling
    • F04D13/024Units comprising pumps and their driving means containing a coupling a magnetic coupling
    • F04D13/026Details of the bearings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00Machines with more than one rotor or stator
    • H02K16/02Machines with one stator and two or more rotors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/12Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas
    • H02K5/128Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas using air-gap sleeves or air-gap discs
    • H02K5/1282Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas using air-gap sleeves or air-gap discs the partition wall in the air-gap being non cylindrical
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/10Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
    • F01P5/12Pump-driving arrangements
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/104Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with eddy-current brakes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Regelbare Kühlmittelpumpe zur Kühlmittelumwälzung bei Kraftfahrzeugen mit einem an einem Motorgehäuse (1) angeordneten Pumpengehäuse (2) und einer im Pumpengehäuse (2) angeordneten Lagerbohrung (4), dadurch gekennzeichnet, dass in der Lagerbohrung (4) eine Flügelradwelle (6) mit einem motorseitig drehfest auf der Flügelradwelle (6) angeordneten Flügelrad (8) gleitgelagert ist, wobei sich in unmittelbarer Nähe des Flügelrades (8) am Pumpengehäuse (2) ein Drehzahlsensor (24) mit seiner Zuleitung (25) befindet, und auf dem gegenüberliegenden freien Ende der Flügelradwelle (6) ebenfalls drehfest neben einer Weicheisen-Ringscheibe (10) wellenendseitig eine Hysteresematerialscheibe (11) angeordnet ist, wobei beide Scheiben in einem am Pumpengehäuse (2) angeordneten Ringtopf (12) laufen, und im Außenrandbereich der Bodenfläche (13) des Ringtopfes (12) ein ringförmiger Dichtbund (17) eines Spalttopfes (16) anliegt, wobei zwischen dem Innenmantel (14) des Ringtopfes (12) und der Mantelaußenfläche (18) des Spalttopfes (16) eine stromdurchflossene ringförmige Magnetspule (20) mit deren Elektrokabel (21) angeordnet ist, und auf dem Außenmantel (15) des Ringtopfes (12) eine...Controllable coolant pump for circulating coolant in motor vehicles with a pump housing (2) arranged on a motor housing (1) and a bearing bore (4) arranged in the pump housing (2), characterized in that an impeller shaft (6) with a motor side in the bearing bore (4) rotatably on the impeller shaft (6) arranged impeller (8) is slidably mounted, wherein in the immediate vicinity of the impeller (8) on the pump housing (2) a speed sensor (24) with its supply line (25) is located, and on the opposite free end of Impeller shaft (6) also rotatably next to a soft iron ring disc (10) Wellenendseitig a Hysteresematerialscheibe (11) is arranged, both discs in a pump housing (2) arranged ring pot (12) run, and in the outer edge region of the bottom surface (13) of the ring pot (12) an annular sealing collar (17) of a split pot (16) is applied, wherein between the inner shell (14) of the ring pot (12) and d he outer jacket surface (18) of the split pot (16) a current-carrying annular solenoid (20) is arranged with the electric cable (21), and on the outer jacket (15) of the ring pot (12) a ...

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine regelbare Kühlmittelpumpe zur Kühlmittelumwälzung bei Kraftfahrzeugen, wobei die Kühlmittelpumpe vorzugsweise über eine Riemenscheibe vom Verbrennungsmotor angetrieben wird.The The invention relates to a controllable coolant pump for coolant circulation Motor vehicles, the coolant pump preferably via a Pulley is driven by the internal combustion engine.

In der DE 21 09 341 A wird eine solche über eine Riemenscheibe direkt vom Verbrennungsmotor angetriebene, regelbare Kühlmittelpumpe vorbeschrieben. Dabei soll durch Variation des zwischen den Kupplungsscheiben bestehenden Luftspaltes das übertragbare Drehmoment in Abhängigkeit von der jeweiligen Antriebsdrehzahl verändert werden können.In the DE 21 09 341 A For example, such a controllable coolant pump driven directly by the internal combustion engine via a belt pulley is described above. It should be possible to vary the transferable torque as a function of the respective drive speed by varying the existing air gap between the clutch plates.

Auf Grund des bei dieser Bauform Anwendung findenden Wirkprinzips einer Wirbelstromkupplung ist es für diese technische Lösung charakteristisch, dass erst beim Vorliegen einer Differenzdrehzahl zwischen der Magnetscheibe und der Leiterscheibe in der Letzteren Wirbelströme erzeugt werden, wodurch ein Magnetfeld aufgebaut wird.On Reason of the application of this design principle of action Eddy current coupling is there for this technical solution characteristic that only in the presence of a differential speed between the magnetic disk and the conductor disk in the latter eddy currents are generated, whereby a magnetic field is established.

Dieses Magnetfeld tritt nun in Wechselwirkung mit den Permanentmagneten und führt zur Mitnahme der der angetriebenen Kupplungshälfte gegenüberliegenden Kupplungshälfte.This Magnetic field now interacts with the permanent magnets and leads for entrainment of the coupling half opposite coupling half.

Dabei führt die im DE 21 09 341 A vorgestellte, über ein Kugelsegment realisierte Flügelrad-Gleitlagerung aufgrund der großen Schmiegefläche zu hoher Adhäsion und so zwangsläufig zu den damit verbundenen hohen Reibungsverlusten.The leads in the DE 21 09 341 A presented, realized via a spherical segment impeller plain bearing due to the large Schmiegefläche to high adhesion and thus inevitably to the associated high friction losses.

Ein weiterer wesentlicher Nachteil dieser Bauform besteht neben dem zwangsläufig auch durch die hohe Schlupfleistung funktionsbedingten, schlechten Wirkungsgrad darin, dass mit Wirbelstromkupplungen bei niedrigen Motordrehzahlen keine oder nur, mit antriebsseitig hohen Übersetzungen, geringe Kühlmittelmengen gefördert werden können.One Another major disadvantage of this design is in addition to the inevitably also due to the high slip performance functional, bad Efficiency in that with eddy current couplings at low Engine speeds no or only, with high ratios on the drive side, low Coolant levels promoted can be.

Doch gerade in Kraftfahrzeugen werden häufig höhere, bauteilbedingte Kühlmittelumlaufmengen trotz niedriger Kühlmitteltemperaturen benötigt.But especially in motor vehicles are often higher, component-related coolant circulation amounts despite low coolant temperatures needed.

Als konkretes Beispiel für eine höhere, bauteilbedingte Kühlmittelumlaufmenge trotz niedriger Kühlmitteltemperaturen sei die Heizung des Kraftfahrzeuges genannt.When concrete example for a higher, Component-dependent coolant circulation amount despite low coolant temperatures be called the heating of the motor vehicle.

Diese antriebsseitig daher zwingend erforderlichen hohen Übersetzungen bewirken jedoch eine gleichzeitige Erhöhung der Schlupfleistung und somit eine weitere Verschlechterung des Wirkungsgrades.These on the drive side therefore mandatory high translations However, cause a simultaneous increase in the slip performance and thus a further deterioration of the efficiency.

Dabei hat eine Erhöhung der Antriebsdrehzahl auch zwangsläufig eine merkliche Erhöhung des Verschleißes aller Baugruppen der Wirbelstromkupplung zur Folge.there has an increase the drive speed inevitably a significant increase in the wear of all Assemblies of the eddy current coupling result.

Bei Einsatz einer solchen gemäß DE 21 09 341 A angetriebenen Kühlmittelpumpe und bei Vermeidung der Erhöhung der Antriebsdrehzahl müsste, um den Komfort zu sichern, die vg. Kühlmittelpumpe noch zusätzlich durch eine elektrische Pumpe unterstützt werden.When using such according to DE 21 09 341 A powered coolant pump and while avoiding increasing the input speed would have to ensure comfort, the vg. Coolant pump can be additionally supported by an electric pump.

Ein weiterer Nachteil der in der DE 21 09 341 A vorgestellten Bauform besteht darin, dass die Veränderung des Luftspaltes zwischen den Polringen mittels eines mit dem Kühlwasser in gut wärmeleitenden Kontakt stehenden Thermowachselementes realisiert wird.Another disadvantage of in the DE 21 09 341 A presented design is that the change in the air gap between the pole rings is realized by means of a standing with the cooling water in good heat conducting contact thermal guard element.

Durch diese Anordnung kann jedoch der Arbeitsspalt lediglich bis zum Erreichen der Betriebstemperatur verändert werden.By However, this arrangement, the working gap only until it reaches the operating temperature changed become.

Von da an ist eine weitere Variation des Arbeitsspaltes erst bei Abnahme der Motortemperatur wieder möglich, also erst dann, wenn der Motor zwischenzeitlich abgestellt wurde, so dass der allein in der Aufwärmphase des Motors wirksam werdende Vorteil der im DE 21 09 341 A vorgestellten Regelung einem doch sehr hohen mit dieser Regelung verbundenen technischen Aufwand gegenübersteht, wobei als weiterer Nachteil dieser Lösung eine Einbindung der im DE 21 09 341 A vorgestellten Regelung in die Motorelektronik des Kraftfahrzeuges keinesfalls möglich ist.From then on, a further variation of the working gap is possible only when the engine temperature decreases, ie only when the engine has been turned off in the meantime, so that the only in the warm-up phase of the engine becoming effective advantage of the DE 21 09 341 A presented a very high associated with this scheme technical effort is facing, with a further disadvantage of this solution is an integration of the DE 21 09 341 A introduced regulation in the engine electronics of the motor vehicle is not possible.

Als weiterer Nachteil dieser im DE 21 09 341 A vorgestellten Bauform sei die zwingend erforderliche axiale Anströmung des Flügelrades erwähnt, welche motorseitig direkt nicht möglich ist, so dass zwangsläufig diese in der axialen Baulänge sehr groß bauende, im DE 21 09 341 A vorgestellten Lösung bei einer Vielzahl von Motoren, insbesondere bei quereingebauten Motoren, nicht eingesetzt werden kann.Another disadvantage of this in the DE 21 09 341 A featured design is the mandatory axial flow of the impeller mentioned, which is directly not possible on the motor side, so that inevitably this very large in the axial length building, im DE 21 09 341 A presented solution in a variety of engines, especially in transverse engines, can not be used.

Ein Großteil der aus der Lösung nach dem DE 21 09 341 A resultierenden Nachteile konnte durch die in der DE 197 46 359 A1 vorgestellte technische Lösung beseitigt werden.Much of the solution after the DE 21 09 341 A resulting disadvantages could by the in the DE 197 46 359 A1 presented technical solution can be eliminated.

Das bei den Bauformen nach DE 197 46 359 A1 eingesetzte Wirkprinzip verbindet die Vorteile des schlupffreien Arbeitsbereiches der Hysteresekupplung im unteren Drehzahlbereich mit den Vorteilen eines hohen Übertragungsmomentes der Wirbelstromkupplung im oberen Drehzahlbereich. Doch auch diese Lösung baut wiederum in axialer Richtung zu lang, wobei die Verstellkinematik des Luftspaltes nicht nur einen sehr hohen Platzbedarf erfordert, sondern gleichzeitig auch sehr kostenaufwendig ist, da einerseits eine komplizierte Lagerung für die Verschiebbarkeit des drehenden Teiles erforderlich ist, und gleichzeitig ein teurer Aktuator zur Realisierung des Verschiebeweges eingesetzt werden muß.The in the designs after DE 197 46 359 A1 The operating principle used combines the advantages of the slip-free operating range of the hysteresis clutch in the lower speed range with the advantages of a high transmission torque of the eddy current clutch in the upper speed range. But this solution again builds in the axial direction too long, the adjustment kinematics of the air gap not only requires a very large amount of space, but at the same time is also very expensive, as one turn a complicated storage for the displacement of the rotating part is required, and at the same time a more expensive actuator for the realization of the displacement must be used.

Andererseits sind auch die bei dieser Lösung einzusetzenden Permanentmagnete mit hoher Leistungsdichte sehr teuer und zudem aufwendig am Rotor zu befestigen.on the other hand are also to be used in this solution Permanent magnets with high power density very expensive and also consuming to attach to the rotor.

Auch die Rotorlagerung birgt Probleme in sich, da bei einer technisch wünschenswerten dünnwandigen Ausbildung des Spalttopfes wegen der geringen Steifigkeit desselben die zentrisch im Spalttopf ausgebildete Rotorlagerung, aufgrund der am Flügelrad mit einem sehr großen Hebelarm angreifenden Kräfte, zu Vibrationen der Wandung des Spalttopfes führt. Aufgrund der technisch erforderlichen, geringen Spaltweite kommt es bei Vibrationen der Wandungen des Spalttopfes dann zwangsläufig zum „Schleifen” des Rotors am Spalttopf mit all den daraus resultierenden Nachteilen, wie beispielsweise erhöhten Reibungsverlusten, schlechtem Wirkungsgrad und einem erhöhtem Verschleiß.Also The rotor bearing poses problems in itself, as in a technical desirable thin Formation of the split pot because of the low stiffness of the same the centric formed in the split pot rotor bearing, due the on the impeller with a very big one Lever arm attacking forces, leads to vibrations of the wall of the split pot. Due to the technical required, small gap width, it comes with vibrations of Walls of the can then inevitably "loops" the rotor on the containment shell all the resulting disadvantages, such as increased friction losses, poor efficiency and increased wear.

Im Stand der Technik wurde zudem in der von der Anmelderin hinterlegten DE 197 01 993 A1 bereits eine Kühlmittelpumpe mit einem integrierten Sensor vorbeschrieben, wobei dieser Sensor der Überwachung des Betriebszustandes dient.In the prior art was also deposited in the by the applicant DE 197 01 993 A1 already described a coolant pump with an integrated sensor, said sensor is used to monitor the operating condition.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine regelbare Kühlmittelpumpe, welche vorzugsweise über eine Riemenscheibe vom Verbrennungsmotor angetrieben wird, zu entwickeln, die die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist, sich durch einen erhöhten Wirkungsgrad auszeichnet, dabei eine lange Lebensdauer gewährleistet, optimal in das Motormanagement des Kraftfahrzeuges eingebunden werden kann und zudem den Fertigungs- und Montageaufwand minimiert, wobei sich die zu entwickelnde Lösung darüber hinaus durch eine geringe axiale Baulänge auszeichnen soll, und auch kompatibel zu bereits existierenden Motorfamilien mit herkömmlichen, riemengetriebenen, nicht regelbaren Kühlmittelpumpen sein soll, so dass sie auch bei den quereingebauten Motoren eingesetzt werden kann, um bei all den bereits existierenden Motorfamilien im gesamten Arbeitsbereich des Motors sowohl die Abgasemission wie auch den Kraftstoffverbrauch im Ergebnis einer optimalen Regelbarkeit der Kühlmittelpumpe deutlich zu reduzieren.Of the The invention is therefore based on the object, a controllable coolant pump, which preferably over a pulley is driven by the combustion engine to develop which does not have the aforementioned disadvantages of the prior art, through a raised Efficiency, while ensuring a long life, be optimally integrated into the engine management of the motor vehicle can and also minimizes the production and assembly costs, wherein the solution to be developed Furthermore by a small axial length and compatible with existing engine families with conventional, belt-driven, non-controllable coolant pumps should be so that they are also used in the transverse engines can be applied to all the existing engine families throughout the work area of the Motors both the exhaust emission and the fuel consumption to significantly reduce the result of optimal controllability of the coolant pump.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine regelbare Kühlmittelpumpe zur Kühlmittelumwälzung bei Kraftfahrzeugen mit einem am Motorgehäuse (1) angeordnetem Pumpengehäuse (2) und einer im Pumpengehäuse (2) angeordneten Lagerbohrung (4) gemäß Anspruch 1 erreicht, die sich dadurch auszeichnet, dass in der Lagerbohrung (4) die Flügelradwelle (6) mit dem motorseitig drehfest auf der Flügelradwelle (6) angeordneten Flügelrad (8) gleitgelagert ist, wobei sich in unmittelbarer Nähe des Flügelrades (8) am Pumpengehäuse (2) ein Drehzahlsensor (24) mit seiner Zuleitung (25) befindet, und auf dem gegenüberliegenden freien Ende der Flügelradwelle (6) ebenfalls drehfest, neben einer Weicheisen-Ringscheibe (10) wellenendseitig eine Hysteresematerialscheibe (11) angeordnet ist, wobei beide Scheiben in einem am Pumpengehäuse (2) angeordneten Ringtopf (12) laufen, und im Außenrandbereich der Bodenfläche (13) des Ringtopfes (12) der ringförmige Dichtbund (17) eines Spalttopfes (16) anliegt, wobei zwischen dem Innenmantel (14) des Ringtopfes (12) und der Mantelaußenfläche (18) des Spalttopfes (16) eine stromdurchflossene ringförmige Magnetspule (20) mit deren Elektrokabel (21) angeordnet ist, und auf dem Außenmantel (15) des Ringtopfes (12) eine vom Kraftfahrzeugmotor angetriebene weichmagnetische Riemenscheibe (22) drehbar gelagert ist, deren durch die Deckelfläche (19) des Spalttopfes (16) von der Hysteresematerialscheibe (11) getrennter, der kreisringförmigen Magnetspulenstirnfläche und der kreisringförmigen Hysteresematerialscheibeoberfäche gegenüberliegender Stirnflächenbereich vollständig oder teilweise mit einem kreisringartigen, strahlenförmigen Kranz von Polnuten (23) versehen ist.According to the invention this object is achieved by a controllable coolant pump for circulating coolant in motor vehicles with a motor housing ( 1 ) arranged pump housing ( 2 ) and one in the pump housing ( 2 ) arranged bearing bore ( 4 ) according to claim 1, characterized in that in the bearing bore ( 4 ) the impeller shaft ( 6 ) with the motor rotatably on the impeller shaft ( 6 ) arranged impeller ( 8th ), wherein in the immediate vicinity of the impeller ( 8th ) on the pump housing ( 2 ) a speed sensor ( 24 ) with its supply line ( 25 ) and on the opposite free end of the impeller shaft ( 6 ) also rotatably, in addition to a soft iron ring ( 10 ) a hysteresis material disc ( 11 ), wherein both discs in a on the pump housing ( 2 ) arranged ring pot ( 12 ), and in the outer edge region of the bottom surface ( 13 ) of the ring pot ( 12 ) the annular sealing collar ( 17 ) of a split pot ( 16 ) is applied, wherein between the inner shell ( 14 ) of the ring pot ( 12 ) and the outer shell surface ( 18 ) of the split pot ( 16 ) a current-carrying annular magnet coil ( 20 ) with their electric cable ( 21 ), and on the outer shell ( 15 ) of the ring pot ( 12 ) a motor-driven soft-magnetic pulley ( 22 ) is rotatably mounted, by the cover surface ( 19 ) of the split pot ( 16 ) from the hysteresis material disc ( 11 ) separate, the annular face of the magnetic coil end face and the annular Hysteresematerialscheibenoberfäche opposite end face area completely or partially with an annular, ring-shaped ring of Polnuten ( 23 ) is provided.

Beim Anlegen einer Spannung an die Magnetspule (20) der erfindungsgemäßen Anordnung wird aufgrund des Stromflusses durch die Magnetspule (20) ein Magnetfeld erzeugt, welches in der durch die Kurbelwelle angetriebenen, sich drehenden Riemenscheibe (22) einen magnetischen Fluss induziert. Durch die erfindungsgemäße Anordnung von Polnuten (23) in der Riemenscheibe (22) werden magnetische Engstellen, das heißt Stellen mit hoher magnetischer Flussdichte erzeugt, so dass in der angetriebenen Riemenscheibe (22) ein magnetisches Drehfeld vorliegt.When applying a voltage to the solenoid ( 20 ) of the arrangement according to the invention is due to the current flow through the magnetic coil ( 20 ) generates a magnetic field, which in the crankshaft driven, rotating pulley ( 22 ) induces a magnetic flux. By the inventive arrangement of Polnuten ( 23 ) in the pulley ( 22 ) magnetic bottlenecks, that is, places with high magnetic flux density are generated, so that in the driven pulley ( 22 ) is a magnetic rotating field.

Die erhabenen, der Hysteresematerialscheibe (11) gegenüberliegenden Bereiche der Riemenscheibe (22) erzeugen nun in der Hysteresematerialscheibe (11) dauermagnetische Bereiche, wobei die Magnetfeldlinien zur Spule hin über einen Eisenrückschluß geschlossen werden. Die dauermagnetischen Bereiche der Hysteresematerialscheibe (11) treten nun wiederum in Wechselwirkung mit dem Magnetfeld der sich drehenden Riemenscheibe (22), wodurch in der drehfest mit der Hysteresematerialscheibe (11) verbundene Flügelradwelle (6) ein Drehmoment erzeugt wird. Die Flügelradwelle (6) überträgt dabei ihr Drehmoment auf das mit der Flügelradwelle drehfest verbundene Flügelrad (8).The sublime, the hysteresis material disc ( 11 ) opposite areas of the pulley ( 22 ) now generate in the hysteresis material disc ( 11 ) permanent magnetic areas, the magnetic field lines are closed to the coil through an iron yoke. The permanent magnetic regions of the hysteresis material disc ( 11 ) now in turn interact with the magnetic field of the rotating pulley ( 22 ), whereby in the rotation with the hysteresis ( 11 ) connected impeller shaft ( 6 ) a torque is generated. The impeller shaft ( 6 ) transmits its torque on the rotatably connected to the impeller shaft impeller ( 8th ).

Die Höhe des übertragbaren Drehmomentes ändert sich dabei mit der Stromstärke des die Magnetspule (20) durchfließenden Stromes, wobei mittels Regelung dieser Stromstärke die Flügelraddrehzahl vom Stillstand bis hin zur Riemenscheibendrehzahl, entsprechend den Anforderungen des Motormanagements, variiert werden kann.The height of the transmittable torque changes with the current of the Mag net coil ( 20 ) By flowing current, which means control of this current, the impeller speed from standstill to the pulley speed, according to the requirements of engine management, can be varied.

Durch die Regelung der Stromstärke in der Magnetspule (20) ist somit ein sehr einfacher Aufbau eines Temperaturregelkreises durch Anbindung an das Motormanagement möglich, wobei die jeweilige Ist-Drehzahl des Flügelrades (8) vom Drehzahlsensor (24) stets kontinuierlich erfasst wird und dadurch nicht nur eine optimale Regelung gewährleistet ist, sondern selbst ein Blockieren der Flügelradwelle (6) rechtzeitig erkannt werden kann.By controlling the current in the solenoid coil ( 20 ) is thus a very simple construction of a temperature control loop by connection to the engine management possible, the respective actual speed of the impeller ( 8th ) from the speed sensor ( 24 ) is continuously detected and thereby not only an optimal control is ensured, but even blocking the impeller shaft ( 6 ) can be recognized in time.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht in deren möglichen Abschaltbarkeit während des Kaltstartes, mit insbesondere bei Dieselmotoren weitreichenden Vorteilen, wie beispielsweise einer deutlichen Reduzierung der Zeitdauer der Aufwärmphase mit einer damit verbundenen Senkung des Kraftstoffverbrauches und einer Senkung der Schadstoffemission. Hinzu kommt, dass die Kühlmittelpumpe während der „Abschaltzeit” keine Antriebsleistung aufnimmt und somit den Gesamtwirkungsgrad des Antriebsaggregates auch dadurch erhöht.One Another advantage of the device according to the invention consists in their possible Shutdown during the cold start, especially with diesel engines far reaching Advantages, such as a significant reduction in the duration the warm-up phase with a concomitant reduction in fuel consumption and a reduction in pollutant emissions. On top of that, the coolant pump while the "shutdown time" no Drive power absorbs and thus the overall efficiency of the drive unit also increased by it.

Selbstverständlich kann das erfindungsgemäße Wirkprinzip auch derart realisiert sein, dass die vom Kraftfahrzeugmotor angetriebene weichmagnetische Riemenscheibe (22) durch beispielsweise ein analog aufgebautes Kettenrad ersetzt wird, oder aber auch mittels einer Welle vom Kraftfahrzeugmotor direkt angetrieben wird.Of course, the active principle according to the invention can also be realized in such a way that the soft magnetic belt pulley driven by the motor vehicle engine ( 22 ) is replaced by, for example, an analogously constructed sprocket, or else is driven directly by a motor vehicle engine shaft.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Ansprüchen sowie den Zeichnungen. Die einzelnen Merkmale können je für sich oder auch zu mehreren bei einer Ausführungsform gemäß der Erfindung verwirklicht sein.Further Features of the invention will become apparent from the following description of the embodiment of the invention in connection with the claims as well as the drawings. The individual features can each individually or even several in one embodiment according to the invention be realized.

Dabei zeigen:there demonstrate:

1: die erfindungsgemäße regelbare Kühlmittelpumpe in der Seitenansicht als Schnittdarstellung und 1 : The controllable coolant pump according to the invention in the side view as a sectional view and

2: den gemäß 1 bei A-A gelegten Schnitt durch die topfförmige Riemenscheibe 22. 2 : according to 1 at AA laid section through the cup-shaped pulley 22 ,

Wie in der 1 dargestellt, ist das Pumpengehäuse 2 der erfindungsgemäßen regelbaren Kühlmittelpumpe am Motorgehäuse 1 angeordnet.Like in the 1 shown, is the pump housing 2 the controllable coolant pump according to the invention on the motor housing 1 arranged.

Im Pumpengehäuse 2 befindet sich eine Lagerbohrung 4. In dieser Lagerbohrung 4 ist die Flügelradwelle 6 mit dem motorseitig drehfest auf der Flügelradwelle 6 angeordneten Flügelrad 8 gleitgelagert.In the pump housing 2 there is a bearing hole 4 , In this bearing bore 4 is the impeller shaft 6 with the motor side rotatably on the impeller shaft 6 arranged impeller 8th plain bearing.

In unmittelbarer Nähe des Flügelrades 8 ist am Pumpengehäuse 2 ein Drehzahlsensor 24 mit seiner Zuleitung 25 angeordnet. Auf dem gegenüberliegenden freien Ende der Flügelradwelle 6 ist wiederum drehfest neben einer Weicheisen-Ringscheibe 10 wellenendseitig eine Hysteresematerialscheibe 11 angeordnet.In the immediate vicinity of the impeller 8th is on the pump housing 2 a speed sensor 24 with its supply line 25 arranged. On the opposite free end of the impeller shaft 6 is in turn rotatable next to a soft iron ring disk 10 a Hysteresematerialscheibe wave endseitig 11 arranged.

Beide Scheiben laufen in einem am Pumpengehäuse 2 angeordneten Ringtopf 12. Im Außenrandbereich der Bodenfläche 13 des Ringtopfes 12 liegt der ringförmige Dichtbund 17 eines Spalttopfes 16 an. Zwischen dem Innenmantel 14 des Ringtopfes 12 und der Mantelaußenfläche 18 des Spalttopfes 16 ist eine stromdurchflossene ringförmige Magnetspule 20 mit deren Elektrokabel 21 angeordnet. Auf dem Außenmantel 15 des Ringtopfes 12 ist eine vom Kraftfahrzeugmotor angetriebene weichmagnetische Riemenscheibe 22 drehbar gelagert, deren durch die Deckelfläche 19 des Spalttopfes 16 von der Hysteresematerialscheibe 11 getrennter, der kreisringförmigen Magnetspulenstirnfläche und der kreisringförmigen Hysteresematerialscheibenoberfäche gegenüberliegender Stirnflächenbereich vollständig oder teilweise mit einem kreisringartigen, strahlenförmigen Kranz von Polnuten 23 versehen ist.Both discs run in one on the pump housing 2 arranged ring pot 12 , In the outer edge area of the floor area 13 of the ring pot 12 lies the annular sealing collar 17 a split pot 16 at. Between the inner jacket 14 of the ring pot 12 and the outer shell surface 18 of the can 16 is a current-carrying annular magnet coil 20 with their electric cable 21 arranged. On the outer coat 15 of the ring pot 12 is a motor-driven soft-magnetic pulley 22 rotatably mounted, by the cover surface 19 of the can 16 from the hysteresis material disc 11 separate, the annular face of the magnetic coil end face and the annular Hysteresematerialscheibenoberfäche opposite end face area completely or partially with an annular, ring-shaped ring of Polnuten 23 is provided.

In der 2 sind nun in der Draufsicht, in einem bei A-A gemäß 1 geführten Schnitt, die in der Riemenscheibe 22 angeordneten Polnuten 23 dargestellt.In the 2 are now in plan view, in one at AA according to 1 Guided cut, in the pulley 22 arranged Polnuten 23 shown.

Beim Anlegen einer Spannung an die Magnetspule 20 wird aufgrund des Stromflusses durch die Magnetspule 20 ein Magnetfeld erzeugt, welches in der durch die Kurbelwelle angetriebenen, sich drehenden Riemenscheibe 22 einen magnetischen Fluss induziert.When applying a voltage to the solenoid 20 is due to the current flowing through the solenoid coil 20 generates a magnetic field which is in the driven by the crankshaft rotating pulley 22 induces a magnetic flux.

Durch die Anordnung von Polnuten 23 in der Riemenscheibe 22 werden magnetische Engstellen, das heißt Stellen mit hoher magnetischer Flussdichte erzeugt, so dass in der angetriebenen Riemenscheibe 22 ein magnetisches Drehfeld vorliegt.By the arrangement of Polnuten 23 in the pulley 22 Magnetic bottlenecks, that is, places with high magnetic flux density are generated, so that in the driven pulley 22 a magnetic rotating field is present.

Die erhabenen, der Hysteresematerialscheibe 11 gegenüberliegenden Bereiche der Riemenscheibe 22 erzeugen in der Hysteresematerialscheibe 11 dauermagnetische Bereiche, wobei die Magnetfeldlinien über einen Eisenrückschluss zur Magnetspule 20 hin geschlossen werden.The sublime, the hysteresis material disc 11 opposite areas of the pulley 22 generate in the hysteresis material disc 11 permanent magnetic areas, wherein the magnetic field lines via an iron yoke to the magnetic coil 20 be closed.

Die dauermagnetischen Bereiche der Hysteresematerialscheibe 11 treten selbst wiederum in Wechselwirkung mit dem Magnetfeld der sich drehenden Riemenscheibe 22, wodurch in der drehfest mit der Hysteresematerialscheibe 11 verbundene Flügelradwelle 6 ein Drehmoment erzeugt wird.The permanent magnetic areas of the hysteresis material disc 11 in turn, interact with the magnetic field of the rotating pulley 22 , which rotates in the with the hysteresis material disc 11 connected impeller shaft 6 a torque is generated.

Die Flügelradwelle 6 überträgt nun ihr Drehmoment auf das mit der Flügelradwelle 6 drehfest verbundene Flügelrad 8. Dabei verändert sich die Höhe des übertragbaren Drehmomentes mit der Stromstärke des die Magnetspule 20 durchfließenden Stromes, wodurch aufgrund der Regelung dieser Stromstärke die Flügelraddrehzahl vom Stillstand bis hin zur Riemenscheibendrehzahl, entsprechend den Anforderungen des Motormanagements, variiert werden kann. Die jeweilige Ist-Drehzahl des Flügelrades 8 wird dabei kontinuierlich vom Drehzahlsensor 24 erfasst und dem Motormanagement übermittelt.The impeller shaft 6 Now transfers its torque to that with the impeller shaft 6 rotatably connected impeller 8th , In this case, the height of the transmittable torque varies with the current of the solenoid 20 flowing current, which due to the regulation of this current, the impeller speed from standstill up to the pulley speed, according to the requirements of the engine management, can be varied. The actual speed of the impeller 8th is thereby continuously from the speed sensor 24 recorded and transmitted to the engine management.

So wird durch die Anbindung der erfindungsgemäßen Kühlmittelpumpe an das Motorsteuergerät mittels der Regelung der Stromstärke in der Magnetspule 20 ein sehr einfacher Aufbau eines Temperaturregelkreises möglich.Thus, by the connection of the coolant pump according to the invention to the engine control unit by means of the regulation of the current intensity in the magnetic coil 20 a very simple construction of a temperature control loop possible.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht sogar ein Abschalten der erfindungsgemäßen Kühlmittelpumpe während des Kaltstartes, mit insbesondere bei Dieselmotoren weitreichenden Vorteilen, wie beispielsweise eine deutlichen Reduzierung der Zeitdauer der Aufwärmphase und einer damit verbundenen Senkung des Kraftstoffverbrauches sowie einer merklichen Senkung der Schadstoffemission.The inventive device allows even switching off the coolant pump according to the invention during the Cold start, especially with diesel engines far-reaching advantages, such as For example, a significant reduction in the duration of the warm-up and a related reduction in fuel consumption and a noticeable reduction of pollutant emission.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß während der „Abschaltzeit” die erfindungsgemäße Kühlmittelpumpe auch keine Antriebsleistung aufnimmt, wodurch der Gesamtwirkungsgrad des Antriebsaggregates erhöht wird.One Another advantage of the arrangement according to the invention is that during the "shutdown" the coolant pump according to the invention also does not absorb drive power, reducing the overall efficiency of the drive unit is increased.

In der Lagerbohrung 4 des Pumpengehäuses 2 sind erfindungsgemäß zwei Gleitlagerbuchsen 5 angeordnet.In the bearing bore 4 of the pump housing 2 are two plain bearing bushes according to the invention 5 arranged.

Die als Axiallager ausgebildete Stirnseite der einen Gleitlagerbuchse 5 ist dabei unmittelbar der das Flügelrad 8 tragenden, mit der Flügelradwelle 6 drehfest verbundenen Flügelradhülse 7 benachbart, und die ebenfalls auch als Axiallager ausgebildete Stirnseite der anderen Gleitlagerbuchse 5 ist gleichzeitig dem Wellenbund 9 der Flügelradwelle 6 unmittelbar benachbart.The trained as thrust bearing end face of a plain bearing bush 5 is directly the impeller 8th carrying, with the impeller shaft 6 rotatably connected impeller sleeve 7 adjacent, and also designed as a thrust bearing end face of the other plain bearing bush 5 is at the same time the shaft collar 9 the impeller shaft 6 immediately adjacent.

Diese erfindungsgemäße Ausbildung einer beidseitigen axialen Lagerung bei gleichzeitig definierter radialen Lagerung der Flügelradwelle 6, wobei sowohl die an der einen Gleitlagerbuchse 5 anliegende Stirnfläche der Flügelradhülse 7 wie auch die an der Stirnfläche der anderen Gleitlagerbuchse 5 anliegende Stirnfläche des Wellenbundes 9 eine für einem Lagersitz entsprechende Oberflächengüte und Lagerhärte aufweisen, gewährleistet in Verbindung mit den vorzugsweise aus Keramik oder Kunststoff hergestellten Gleitlagerbuchsen 5, aufgrund der durch die erfindungsgemäße Anordnung bedingten optimalen Schmierung der Gleitlager der Flügelradwelle 6 mittels des Kühlmittels, eine wesentliche Senkung des Fertigungs- und Montageaufwandes bei gleichzeitiger Erhöhung der Lebensdauer und gleichzeitiger Minimierung der Reibungsverluste.This inventive design of a two-sided axial bearing at the same time defined radial bearing of the impeller shaft 6 , where both on the one plain bearing bush 5 adjacent end face of the Flügelradhülse 7 as well as the on the face of the other plain bearing bush 5 adjacent end face of the shaft collar 9 have a corresponding surface quality and bearing hardness for a bearing seat, guaranteed in conjunction with the preferably made of ceramic or plastic plain bearing bushes 5 , Due to the conditional by the inventive arrangement optimum lubrication of the sliding bearing of the impeller shaft 6 by means of the coolant, a significant reduction in manufacturing and assembly costs while increasing the life and simultaneously minimizing friction losses.

Wesentlich ist bei der dargestellten erfindungsgemäßem Bauform auch, dass die vom Kraftfahrzeugmotor angetriebene weichmagnetische Riemenscheibe 22 topfförmig ausgebildet ist, wobei sie mit ihrer Innenmantelfläche den vorderen Bereich des Außenmantels 15 des Ringtopfes 12 überdeckt.It is also essential in the illustrated embodiment according to the invention that the soft magnetic belt pulley driven by the motor vehicle engine 22 cup-shaped, with its inner circumferential surface, the front portion of the outer shell 15 of the ring pot 12 covered.

Am Außenmantel 15 des Ringtopfes 12 ist der Lagerinnenring 26 eines Wälzlagers angeordnet, dessen Lageraußenring 27 in die Innenmantelfläche der Riemenscheibe 22 eingepresst ist.On the outer jacket 15 of the ring pot 12 is the bearing inner ring 26 a rolling bearing arranged, the bearing outer ring 27 in the inner circumferential surface of the pulley 22 is pressed.

Zwischen den beiden Lagerringen 26, 27 laufen die in einem Käfig 28 angeordneten Wälzkörper 29.Between the two bearing rings 26 . 27 they are in a cage 28 arranged rolling elements 29 ,

Der als Lagerinnenring 26 für die Wälzkörper 29 dienende Außenmantel 15 des Ringtopfes 12 ist dabei im Laufbereich der Wälzkörper 29 induktiv gehärtet, besitzt aber ansonsten weichmagnetische Eigenschaften um den magnetischen Rückfluss zu gewährleisten.The as bearing inner ring 26 for the rolling elements 29 serving outer jacket 15 of the ring pot 12 is in the running area of the rolling elements 29 inductively hardened, but otherwise has soft magnetic properties to ensure the magnetic flux return.

Die erfindungsgemäße Gestaltung der Riemenscheibe 22 verhindert dabei gleichzeitig den Eintritt von Schmutz und sonstigen Partikeln in den Lagerbereich.The inventive design of the pulley 22 prevents at the same time the entry of dirt and other particles in the storage area.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt zudem auch in der besonders vorteilhaften Gestaltung der Wälzlagerung der Riemenscheibe 22. Die erfindungsgemäße Anordnung der Riemenscheibe 22 ermöglicht es dabei, die aufzunehmenden Lagerkräfte allein durch ein einreihiges Lager abzustützen, wodurch weitere Reibungsverluste, wie beispielsweise durch ein doppelreihiges Lager, vermieden werden.Another advantage of the solution according to the invention is also in the particularly advantageous design of the roller bearing of the pulley 22 , The arrangement of the pulley according to the invention 22 makes it possible to support the male bearing forces solely by a single row bearing, thereby further friction losses, such as by a double row bearing, can be avoided.

Am offenen Ende der topfförmigen Riemenscheibe 22, unmittelbar neben dem Lager ist zwischen dem Außenmantel 15 des Ringtopfes 12 und dem Lageraußenring 27 eine Lagerdichtung 30 angeordnet.At the open end of the cup-shaped pulley 22 , immediately next to the bearing is between the outer shell 15 of the ring pot 12 and the bearing outer ring 27 a bearing seal 30 arranged.

Diese Lagerdichtung 30 wird zur Erzielung geringer Reibungsverluste bevorzugt mit Spaltdichtungen und Lebensdauerfettschmierung ausgeführt.This bearing seal 30 is performed to achieve low friction losses preferably with gap seals and life grease lubrication.

Zwischen dem Motorgehäuse 1 und dem am Motorgehäuse befestigten Pumpengehäuse 2 ist ein Dichtring 3 angeordnet.Between the motor housing 1 and the pump housing attached to the motor housing 2 is a sealing ring 3 arranged.

Dieser Dichtring 3 soll Leckagen zwischen dem Motorgehäuse 1 und dem Pumpengehäuse 2 vermeiden.This sealing ring 3 should leak between the motor housing 1 and the pump housing 2 avoid.

Der Ringtopf 12 ist mit dem Pumpengehäuse 2 mittels Befestigungsschrauben 31 verschraubt, wobei auch zwischen dem Pumpengehäuse 2 und dem Ringtopf 12 eine Dichtung 32 zur Vermeidung von Leckagen angeordnet ist.The ring pot 12 is with the pump housing 2 by means of fastening screws 31 screwed, while also between the pump housing 2 and the ring pot 12 a seal 32 is arranged to prevent leakage.

Mittels der erfindungsgemäßen Lösung ist es somit gelungen eine regelbare Kühlmittelpumpe, welche über eine Riemenscheibe 22 vom Verbrennungsmotor angetrieben wird, zu entwickeln, die sich durch einen erhöhten Wirkungsgrad auszeichnet, dabei eine lange Lebensdauer gewährleistet, optimal in das Motormanagement des Kraftfahrzeuges eingebunden werden kann und zudem den Fertigungs- und Montageaufwand minimiert. Auf Grund Ihrer aus der erfindungsgemäßen Anordnung resultierenden geringen Bautiefe ist die erfindungsgemäße Kühlmittelpumpe kompatibel mit den heutigen mit riemengetriebenen Kühlmittelpumpen ausgestatteten Motoren und ermöglicht einen problemlosen „Austausch” der erfindungsgemäßen regelbaren Kühlmittelpumpe gegen eine bisher eingesetzte nicht regelbare Kühlmittelpumpe mit Keilriemenscheibe.By means of the solution according to the invention, it is thus possible a controllable coolant pump, which via a pulley 22 is driven by the internal combustion engine to develop, which is characterized by increased efficiency, while ensuring a long life, can be optimally integrated into the engine management of the motor vehicle and also minimizes the manufacturing and assembly costs. Due to their resulting from the arrangement according to the invention low profile coolant pump according to the invention is compatible with today's belt-driven with coolant pumps motors and allows easy "replacement" of the controllable coolant pump according to the invention against a previously used non-adjustable coolant pump with V-belt pulley.

Somit wurde durch die erfindungsgemäße Kühlmittelpumpe erstmals die Vorraussetzung für eine mögliche Umrüstung der Brennkraftmotore von bisher riemengetriebenen, nichtregelbaren Kühlmittelpumpen auf riemengetriebene, regelbare Kühlmittelpumpe geschaffen, so dass die Nutzung der Vorzüge einer vom Motormanagement regelbaren Kühlmittelpumpe mittels der erfindungsgemäßen Lösung bereits bei heutigen Motorgenerationen im großen Maßstab gegeben ist, wodurch auch bei bereits existierenden Motorfamilien im gesamten Arbeitsbereich des Motors sowohl die Abgasemission wie auch den Kraftstoffverbrauch im Ergebnis einer optimalen Regelbarkeit der Kühlmittelpumpe deutlich reduziert werden kann, so dass durch den umfassenden Einsatz der erfindungsgemäßen Lösung sogar ein klimawirksamer Effekt erzielt werden könnte.Consequently was due to the coolant pump according to the invention for the first time the prerequisite for a possible conversion the internal combustion engines of previously belt-driven, non-adjustable Coolant pumps created on belt-driven, controllable coolant pump, so that the use of the benefits a controllable by the engine management coolant pump by means of the inventive solution already given today's large-scale engine generations, which even with already existing engine families in the entire working range of the Motors both the exhaust emission and the fuel consumption be significantly reduced as a result of optimal controllability of the coolant pump can, so that even by the comprehensive use of the solution according to the invention a climate-impacting effect could be achieved.

Claims (7)

Regelbare Kühlmittelpumpe zur Kühlmittelumwälzung bei Kraftfahrzeugen mit einem an einem Motorgehäuse (1) angeordneten Pumpengehäuse (2) und einer im Pumpengehäuse (2) angeordneten Lagerbohrung (4), dadurch gekennzeichnet, dass in der Lagerbohrung (4) eine Flügelradwelle (6) mit einem motorseitig drehfest auf der Flügelradwelle (6) angeordneten Flügelrad (8) gleitgelagert ist, wobei sich in unmittelbarer Nähe des Flügelrades (8) am Pumpengehäuse (2) ein Drehzahlsensor (24) mit seiner Zuleitung (25) befindet, und auf dem gegenüberliegenden freien Ende der Flügelradwelle (6) ebenfalls drehfest neben einer Weicheisen-Ringscheibe (10) wellenendseitig eine Hysteresematerialscheibe (11) angeordnet ist, wobei beide Scheiben in einem am Pumpengehäuse (2) angeordneten Ringtopf (12) laufen, und im Außenrandbereich der Bodenfläche (13) des Ringtopfes (12) ein ringförmiger Dichtbund (17) eines Spalttopfes (16) anliegt, wobei zwischen dem Innenmantel (14) des Ringtopfes (12) und der Mantelaußenfläche (18) des Spalttopfes (16) eine stromdurchflossene ringförmige Magnetspule (20) mit deren Elektrokabel (21) angeordnet ist, und auf dem Außenmantel (15) des Ringtopfes (12) eine vom Kraftfahrzeugmotor angetriebene weichmagnetische Riemenscheibe (22) drehbar gelagert ist, deren durch die Deckelfläche (19) des Spalttopfes (16) von der Hysteresematerialscheibe (11) getrennter, einer kreisringförmigen Magnetspulenstirnfläche und einer kreisringförmigen Hysteresematerialscheibenoberfäche gegenüberliegender Stirnflächenbereich vollständig oder teilweise mit einem kreisringartigen, strahlenförmigen Kranz von Polnuten (23) versehen ist.Controllable coolant pump for circulating coolant in motor vehicles with one on a motor housing ( 1 ) arranged pump housing ( 2 ) and one in the pump housing ( 2 ) arranged bearing bore ( 4 ), characterized in that in the bearing bore ( 4 ) an impeller shaft ( 6 ) with a motor side rotatably on the impeller shaft ( 6 ) arranged impeller ( 8th ), wherein in the immediate vicinity of the impeller ( 8th ) on the pump housing ( 2 ) a speed sensor ( 24 ) with its supply line ( 25 ) and on the opposite free end of the impeller shaft ( 6 ) also rotatably next to a soft iron ring disc ( 10 ) a hysteresis material disc ( 11 ), wherein both discs in a on the pump housing ( 2 ) arranged ring pot ( 12 ), and in the outer edge region of the bottom surface ( 13 ) of the ring pot ( 12 ) an annular sealing collar ( 17 ) of a split pot ( 16 ) is applied, wherein between the inner shell ( 14 ) of the ring pot ( 12 ) and the outer shell surface ( 18 ) of the split pot ( 16 ) a current-carrying annular magnet coil ( 20 ) with their electric cable ( 21 ), and on the outer shell ( 15 ) of the ring pot ( 12 ) a motor-driven soft-magnetic pulley ( 22 ) is rotatably mounted, by the cover surface ( 19 ) of the split pot ( 16 ) from the hysteresis material disc ( 11 ) separate, a ring-shaped magnetic coil end face and an annular Hysteresematerialscheibenoberfäche opposite end face area completely or partially with an annular, ring-shaped ring of Polnuten ( 23 ) is provided. Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Lagerbohrung (4) des Pumpengehäuses (2) zwei Gleitlagerbuchsen (5) angeordnet sind, wobei die als Axiallager ausgebildete Stirnseite der einen Gleitlagerbuchse (5) unmittelbar einer das Flügelrad (8) tragenden mit der Flügelradwelle (6) drehfest verbundenen Flügelradhülse (7) benachbart ist, wobei die ebenfalls auch als Axiallager ausgebildete Stirnseite der anderen Gleitlagerbuchse (5) dem Wellenbund (9) der Flügelradwelle (6) unmittelbar benachbart ist.Controllable coolant pump according to claim 1, characterized in that in the bearing bore ( 4 ) of the pump housing ( 2 ) two plain bearing bushes ( 5 ), wherein the end face formed as a thrust bearing of a plain bearing bush ( 5 ) immediately one the impeller ( 8th ) bearing with the impeller shaft ( 6 ) rotatably connected impeller sleeve ( 7 ), wherein the end face of the other plain bearing bush (also embodied as a thrust bearing) (FIG. 5 ) the shaft collar ( 9 ) of the impeller shaft ( 6 ) is immediately adjacent. Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Kraftfahrzeugmotor angetriebene weichmagnetische Riemenscheibe (22) topfförmig ausgebildet ist und mit ihrer Innenmantelfläche den vorderen Bereich des Außenmantels (15) des Ringtopfes (12) überdeckt, wobei am Außenmantel (15) des Ringtopfes (12) der Lagerinnenring (26) eines Wälzlagers angeordnet ist, dessen Lageraußenring (27) in die Innenmantelfläche der Riemenscheibe (22) eingepresst ist, wobei zwischen den beiden Lagerringen (26, 27) in einem Käfig (28) angeordnete Wälzkörper (29) auf den durch die Lagerringe (26, 27) vorgegebenen Bahnen definiert abrollen.Controllable coolant pump according to Claim 1, characterized in that the soft magnetic belt pulley driven by the motor vehicle engine ( 22 ) is cup-shaped and with its inner circumferential surface, the front portion of the outer shell ( 15 ) of the ring pot ( 12 ), wherein on the outer shell ( 15 ) of the ring pot ( 12 ) the bearing inner ring ( 26 ) is arranged a rolling bearing whose bearing outer ring ( 27 ) in the inner circumferential surface of the pulley ( 22 ) is pressed in, between the two bearing rings ( 26 . 27 ) in a cage ( 28 ) arranged rolling elements ( 29 ) on the through the bearing rings ( 26 . 27 ) Define predetermined paths defined. Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass am offenen Ende der topfförmigen Riemenscheibe (22), unmittelbar neben dem Lager zwischen dem Außenmantel (15) des Ringtopfes (12) und dem Lageraußenring (27) eine Lagerdichtung (30) angeordnet ist.Controllable coolant pump according to claim 3, characterized in that at the open end of the cup-shaped pulley ( 22 ), immediately next to the bearing between the outer shell ( 15 ) of the ring pot ( 12 ) and the bearing outer ring ( 27 ) a bearing seal ( 30 ) is arranged. Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Motorgehäuse (1) und dem am Motorgehäuse (1) befestigten Pumpengehäuse (2) ein Dichtring (3) angeordnet ist.Controllable coolant pump according to claim 1, characterized in that between the motor housing ( 1 ) and the motor housing ( 1 ) fastened pump housings ( 2 ) a sealing ring ( 3 ) is arranged. Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringtopf (12) mit dem Pumpengehäuse (2) mittels Befestigungsschrauben (31) verschraubt ist, wobei auch zwischen dem Pumpengehäuse (2) und dem Ringtopf (12) eine Dichtung (32) angeordnet ist.Controllable coolant pump according to claim 1, characterized in that the ring pot ( 12 ) with the pump housing ( 2 ) by means of fastening screws ( 31 ) is screwed, whereby also between the pump housing ( 2 ) and the ring pot ( 12 ) a seal ( 32 ) is arranged. Regelbare Kühlmittelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Kraftfahrzeugmotor angetriebene weichmagnetische Riemenscheibe (22) auch beispielsweise durch ein analog aufgebautes Kettenrad ersetzt werden kann, oder aber auch mittels einer Welle vom Kraftfahrzeugmotor direkt angetrieben werden kann.Controllable coolant pump according to Claim 1, characterized in that the soft magnetic belt pulley driven by the motor vehicle engine ( 22 ) can also be replaced for example by an analogously constructed sprocket, or else can be driven directly by a motor vehicle engine shaft.
DE10018721A 2000-04-15 2000-04-15 Adjustable coolant pump with ring-shaped solenoid Expired - Fee Related DE10018721B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10018721A DE10018721B4 (en) 2000-04-15 2000-04-15 Adjustable coolant pump with ring-shaped solenoid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10018721A DE10018721B4 (en) 2000-04-15 2000-04-15 Adjustable coolant pump with ring-shaped solenoid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10018721A1 DE10018721A1 (en) 2001-10-18
DE10018721B4 true DE10018721B4 (en) 2010-07-15

Family

ID=7638857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10018721A Expired - Fee Related DE10018721B4 (en) 2000-04-15 2000-04-15 Adjustable coolant pump with ring-shaped solenoid

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10018721B4 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010044694A1 (en) * 2010-09-08 2012-03-08 Mahle International Gmbh Pump e.g. switchable pump, for use in motor car, has draw key coupling part decoupling pump motor shaft from chain and/or belt wheel, which is mounted at pump housing by ball bearing device, and actuator actuating coupling part

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10158732B4 (en) 2001-11-30 2008-11-27 Linnig Trucktec Gmbh Drive member for a water pump of the cooling water circuit of an internal combustion engine and Reibschaltkupplung
US6668766B1 (en) * 2002-07-22 2003-12-30 Visteon Global Technologies, Inc. Vehicle engine cooling system with variable speed water pump
DE10300611B4 (en) * 2003-01-10 2012-03-29 Geräte- und Pumpenbau GmbH Dr. Eugen Schmidt Merbelsrod bearing arrangement
DE102004057848A1 (en) 2004-12-01 2006-06-08 Zf Friedrichshafen Ag Adjustable hysteresis clutch
ITMI20082287A1 (en) * 2008-12-22 2010-06-23 Metelli S P A MULTI-SPEED JOINT
EP2351918B1 (en) 2010-01-11 2012-08-29 Pierburg Pump Technology GmbH Mechanical combustion engine coolant pump
DE102017121198A1 (en) * 2017-09-13 2019-03-14 Man Truck & Bus Ag Coolant pump for a coolant circuit of an internal combustion engine

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2109341A1 (en) * 1970-03-17 1971-11-04 Standard Magnet Ag Cooling water pump for automobiles
DE19701993A1 (en) * 1997-01-22 1998-07-23 Eugen Dr Schmidt Coolant pump for motor vehicles
DE19746359A1 (en) * 1997-01-22 1998-07-23 Eugen Dr Schmidt Pump, in particular adjustable coolant pump, for motor vehicles

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2109341A1 (en) * 1970-03-17 1971-11-04 Standard Magnet Ag Cooling water pump for automobiles
DE19701993A1 (en) * 1997-01-22 1998-07-23 Eugen Dr Schmidt Coolant pump for motor vehicles
DE19746359A1 (en) * 1997-01-22 1998-07-23 Eugen Dr Schmidt Pump, in particular adjustable coolant pump, for motor vehicles

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010044694A1 (en) * 2010-09-08 2012-03-08 Mahle International Gmbh Pump e.g. switchable pump, for use in motor car, has draw key coupling part decoupling pump motor shaft from chain and/or belt wheel, which is mounted at pump housing by ball bearing device, and actuator actuating coupling part

Also Published As

Publication number Publication date
DE10018721A1 (en) 2001-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005004315B4 (en) Adjustable coolant pump
DE102004054637B4 (en) Adjustable coolant pump
DE10158732B4 (en) Drive member for a water pump of the cooling water circuit of an internal combustion engine and Reibschaltkupplung
DE10057098C1 (en) Regulated cooling medium pump, for internal combustion engine, uses magnetic coil and cooperating armature disc for disengaging pump drive for rapid heating of engine to its required running temperature
DE19746359A1 (en) Pump, in particular adjustable coolant pump, for motor vehicles
DE10047387B4 (en) Electrically driven coolant pump
DE60100156T2 (en) Magnetorheological fluid coupling
DE19753725C2 (en) Fluid friction clutch
DE19536017B4 (en) Turbocharger drive and planetary bearing for it
DE10018721B4 (en) Adjustable coolant pump with ring-shaped solenoid
DE2159099A1 (en) Hermetic compressor
DE2349945B2 (en) Drive for a cooling air fan for internal combustion engines
DE10250838B4 (en) Exhaust gas energy recovery system for an internal combustion engine
DE102007031507A1 (en) Brushless alternator for vehicles
EP1275850A2 (en) Adjustable coolant pump for motor vehicles
DE112016001408T5 (en) Oil deflector with oil guide
EP1454075A1 (en) Electromagnetically controlled fluid friction coupling
DE2942737C2 (en)
DE1728349A1 (en) Fan
DE19600735A1 (en) Cooling water pump for an internal combustion engine
EP1024295A1 (en) Electric motor drive
EP2486282B1 (en) Coolant pump
DE3728330C2 (en)
DE10142263C1 (en) Variable cooling medium pump for IC engine, has exit flow openings for cooling medium selectively covered via separately operated slider within pump housing
DE4133187A1 (en) PUMP DRIVE FOR AN AUTOMATIC TRANSMISSION OF A MOTOR VEHICLE

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8364 No opposition during term of opposition
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: NIDEC GPM GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: GERAETE- UND PUMPENBAU GMBH, 98673 AUENGRUND, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: SCHMALZ, HANS-DIETER, DIPL.-ING. DR.-ING., DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee